Refrigeratore per Acquario Fai da Te

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AleDisola
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Refrigeratore per Acquario Fai da Te

Messaggio di AleDisola » 27/03/2018, 10:56

Ciaoo a tutti :D
Sto lavorando ad un progetto molto interessante, che potrebbe tornare utile a tutti coloro che possiedono un acquario da massimo 110 litri e hanno il problema del surriscaldamento dell'acqua durante l'estate.
Il progetto è un Refrigeratore per acquario completamente auto costruito.
Molti di voi, sentendo la base su cui si sviluppa questo progetto, diranno "è inefficiente", MA, non è così per vari motivi che più avanti vi spiegherò.

Dunque, con un parallelepipedo di 22 di altezza, per 30 di profondità, per 11 di larghezza circa, avrete un refrigeratore con portata di raffreddamento fino ad acquari da 110 litri, con termostato per impostare la temperatura di stop e di start, filtrazione UV dell'acqua, e come sicurezze dell'apparecchio, sensori di perdita dell'acqua e circuito contro il cortocircuito e sovraccarico dell'apparecchio.

Il progetto è già stato iniziato, ma conto di illustrare passo per passo tutti i passaggi necessari per arrivare all'oggetto finale completamente funzionante e sicuro al 100%, se verrà fatto bene.

Premetto che per l'elettronica andiamo sul sicuro, in quanto, anche se ho solo 15 anni, studio elettronica da solo da quando avevo 9 anni e ora posso dire di essere ad un livello tale da permettermi di fare qualche circuito abbastanza complesso ;)

Come già detto, conto di illustrare ogni singolo passaggio, soprattutto quelli riguardanti i collegamenti elettrici, le sicurezze, e i vari collegamenti secondari, prestando MOLTA ATTENZIONE alla 230 volt di casa, con cui verrà alimentato il progetto, e soprattutto prestare ATTENZIONE in quanto stiamo lavorando ad un progetto che coinvolge acqua e tensione elettrica, che come ben sapete non vanno d'accordo assieme se in contatto tra di loro :-bd

Detto questo, oggi pomeriggio andrò avanti con la pubblicazione del progetto, ovvero la prima parte: Costruire il "blocco" di raffreddamento.




il COSTO TOTALE del progetto si aggirerà intorno ai 20€ per chi ha già alcuni componenti. poi pubblicherò anche il costo senza avere possesso di nessun componente.


MATERIALI:
- Celle di Peltier (2X);
- Ventole di raffreddamento 80 millimetri per PC fissi, abbastanza potenti (2X);
- Dissipatori per CPU o simili da 80 millimetri (2X);
- pezzi vari di legno per la costruzione del case (Più avanti le misure precise);
- Alimentatore da 12 Volt 10 Ampere (Reperibile con meno di 10€ su Ebay);
- Spinotto di alimentazione 230 Volt;
- Pompa di circolo dell'acqua a 12 Volt (Se volete usarla da 230 volt, più avanti ne parleremo per entrambi gli usi);
- Connettori per tubi di silicone da 8 mm di diametro esterno;
- 1 metro di tubo di silicone 8mm interno 12 esterno per collegamenti;
- 2 Waterblock semplici di alluminio 40x40 millimetri;


AGGIORNO OGGI POMERIGGIO, COMMENTI BEN ACCETTI


PARTE DUE

Prima di passare alla costruzione, ci tengo a precisare una cosa, oltre che dubbio:
Ma quanto saranno efficienti le celle di Peltier per questo progetto?

Ebbene, a mio parere, risulteranno abbastanza efficienti da permettere il corretto funzionamento e raggiungimento dell'obiettivo.
Perchè? semplice:

Immaginate di dover raffreddare 100 litri di acqua utilizzando:
pompa di circolazione che fa circolare l'acqua attraverso un radiatore (Es. quello utilizzato per i PC) munito di ventole: Secondo voi in quanto tempo raffredderà l'acqua? e, sempre se ci riuscisse, quanto sarebbe efficiente?
A mio parere? 0 efficienza, una perdita di tempo. Perchè le Celle di Peltier? MOOOOOLTO semplice.

Voi, molto probabilmente, classificherete le celle di peltier come "Produttore di freddo e caldo". provate a vederla così, invece:
La cella di Peltier è uno Scambiatore di Calore allo stato solido. che significa? In breve:
fate un esperimento: collegate la cella di Peltier alla tensione 12 volt, e misuratene il consumo in Ampere: a vuoto (ovvero lato freddo libero) vedrete che il consumo, per le celle da 12V 6A (TEC-12706) sarà intorno ai 4,80 ampere, se ben funzionanti. Ora provate a mettere il palmo della mano sul lato freddo: cosa notate? un aumento della corrente, esatto. Che significa? Che la Cella, per trasferire il calore della mano dal lato freddo al lato caldo, necessita di più corrente. quindi, capite bene che, se immaginando di sostituire al radiatore una cella di Peltier, il rendimento sarà molto superiore, oltre al fatto che verrete aiutati dalla cella stessa, in quanto in WaterBlock sarà comunque un pelo più freddo rispetto all'acqua che ci circola dentro.

E ora mi direte: Dato che se deve spostare calore consuma di più, allora mi serve una centrale elettrica per raffreddare l'acquario, no grazie.
Fermi: esistono i limitatori di corrente :D la cella, anche se limitata ai 4,80 ampere, lavora lo stesso perfettamente :-bd

Convinti delle Celle ora? Se si, passiamo a parlare della costruzione, e dell'elenco dei materiali per costruire il Blocco di raffreddamento

Materiali per il 1° step:

- Asse di legno da cm. 11 x cm. 22 (spessore 8 mm, nel mio caso, compensato);
- 2 dissipatori per CPU da cm. 7 x 8 circa (potete mettere quello che volete, basta riadattare le misure. ATTENZIONE: più è "Bello grande" e raffreddato il dissipatore, più aiuterete la cella ad andare ;) )
- 2 ventole da PC 80 mm (Nel mio caso sono da 0,35 Ampere l'una, ovvero belle potenti. Considerate che una buona portata d'aria è ben accetta.);
- 2 reti per ventole PC (Semplice protezione);
- 2 celle di peltier TEC-12706;
- 2 Waterblock 40x40 mm;
- tubo da 8 mm di diametro interno in SILICONE trasparente/semitrasparente;
- LED UV;
- polistirolo;
- cavi per cablaggio elettrico;
- blocchi waterblock.

Piccola nota sui blocchi: Io li ho progettati al PC e stampati in 3D (si, ho anche la stampante 3d :D) ma potete tranquillamente trovarli già fatti in ferro/metallo su Ebay. In caso interessi a qualcuno il file 3d, io mi rendo disponibile a cederlo.

Qui la foto della costruzione:
Vista pezzo semi-completato.jpg
Questo è il pezzo semi completato (Ho sostituito il tubo con uno in silicone, mancano i blocchi del Wb che sto stampando proprio ora)

Come notate nelle foto allegate, è importante mettere la pasta termica in entrambi i lati della cella, stesa per bene, stando attenti a non lasciare dislivelli per evitare la formazione di bolle d'aria.
Vista applicazione cella, Wb e pasta termica.jpg
Le fessure laterali dei dissipatori sono state chiuse per far in modo che l'aria passi solo dal punto delle alette. Le ventole sono state posizionate in ASPIRAZIONE: Ovvero aspirano l'aria dall'interno (verrà fatta un'apposita incanalatura dell'aria, più avanti) e la Espellono all'esterno dai fori circolari
Vista frontale ventole.jpg
Le ventole vanno collegate in parallelo (Positivo con Positivo,solitamente filo rosso, Negativo con Negativo, solitamente filo nero)
Uguale per le celle di Peltier, filo nero con filo nero, filo rosso con filo rosso.
I tubi che vanno al Waterblock vanno fissati per SICUREZZA con fascette idrauliche, come in foto.

Oggi pomeriggio eseguo un test, se riesco, e poi pubblico i risultati con tempistiche e temperature raggiunte.
Grazie del supporto, se avete bisogno di consigli, aiuti oppure avete domande o richiesta di ulteriori foto/informazioni, potete contattarmi tramite instagram (ale_disola)

Grazie in anticipo, aggiornerò appena possibile con la conclusione dello step 1 e inizio dello step 2.

Buona giornata :-h

Finale parte 1

Dunque, come già detto precedentemente, ho sostituito i tubi di gomma (troppo grandi, 10 mm, e in gomma, ovvero non il massimo) con tubi di Silicone semitrasparente da 8mm di diametro interno e 12 di diametro esterno
Inoltre ho, ovviamente e obbligatoriamente :D , messo i blocchi per i WaterBlock (nel mio caso stampati in 3d, ma facilmente trovabili universali in rete)

Come vedrete dalle foto, ho sistemato i tubi in modo da averli diretti verso l'alto, dove andremmo poi ad installare i raccordi per il collegamento dei tubi.
Sistemazione dei tubi.jpg
Piccola nota sull'installazione dei tubi
Come posizionare i tubi.jpg
Come vedete dalla foto, i WaterBlock hanno il connettore che ha una "protuberanza" circolare. Bisogna inserire il tubo e mettere in prossimità di questa "protuberanza" la fascetta per stringere il tubo. in questo modo eviteremo ogni perdita d'acqua :D


Blocco WB
Blocco waterblock.jpg
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Ultima modifica di AleDisola il 27/03/2018, 17:29, modificato 1 volta in totale.
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Steinoff (27/03/2018, 13:05)
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Messaggio di Giueli » 27/03/2018, 11:05

Ciao :-h

Molto interessante ed utile visto che andiamo incontro l’estate :-bd

Intanto ti sposto in bricolage ;)
Il Dao di cui si può parlare non è l'eterno Dao...
Daodejing.

Seguo...😎

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Messaggio di AleDisola » 27/03/2018, 11:57

Grazie, oggi aggiorno
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Messaggio di Steinoff » 27/03/2018, 13:08

AleDisola ha scritto: Premetto che per l'elettronica andiamo sul sicuro, in quanto, anche se ho solo 15 anni, studio elettronica da solo da quando avevo 9 anni e ora posso dire di essere ad un livello tale da permettermi di fare qualche circuito abbastanza complesso
AleDisola ha scritto: prestando MOLTA ATTENZIONE alla 230 volt di casa, con cui verrà alimentato il progetto, e soprattutto prestare ATTENZIONE in quanto stiamo lavorando ad un progetto che coinvolge acqua e tensione elettrica, che come ben sapete non vanno d'accordo assieme se in contatto tra di loro
Indipendentemente da come evolvera' il progetto, te sei un mito e ti ringrazio per condividere questa cosa. :-bd
Seguo con molto interesse ;)
Una domanda: i 110 litri di massima capienza della vasca refrigerabile potranno variare in base alla variazione di qualche elemento o e' un limite massimo non superabile?
Questi utenti hanno ringraziato Steinoff per il messaggio:
AleDisola (27/03/2018, 15:09)
Sed quis custodiet ipsos custodes?

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Messaggio di naftone1 » 27/03/2018, 13:24

probabilmente usando celle piu grosse, o piu celle si puo adattare ad una vasca piu grande (tipo il mio 200lt :- ) seguo
Mio padre era una persona di poche parole... un giorno mi disse: "figliolo"

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Messaggio di YepYep » 27/03/2018, 13:30

Grande! Seguo 👍

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Messaggio di AleDisola » 27/03/2018, 15:09

Dunque, inizio con una cosa: Grazie mille a tutti per i commenti e per i complimenti, davvero, grazie 😆
Dunque, rispondo alla domanda "è fisso il massimo di 110 litri?"
No, non è fisso. Il progetto che ho fatto io, l'ho classificato "massimo 110 litri" per via della portata-prestazioni, però volendo, puoi usare anche questo "massimo 110 litri" per un acquario da 200, l'unica cosa è che, probabilmente, ci metterà un po' di più a raffreddare e, ovviamente, le prestazioni in relazione al tempo diminuiranno.
Come già detto in un commento, si può aumentare l'efficienza, si. Ad esempio aggiungendo più celle, come detto in un commento.

Aggiunto dopo 2 minuti 2 secondi:
@naftone1 si, esatto, aumentando le celle, oppure utilizzando celle più grandi (esempio le 60x60), però la difficoltà nell'usare celle più grandi è il trovare il waterblock adatto

Aggiunto dopo 20 secondi:
@YepYep grazie mille
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Messaggio di AleDisola » 27/03/2018, 16:54

Aggiornamento in scrittura
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Messaggio di naftone1 » 27/03/2018, 18:08

l'unica cosa che non mi convince troppo è il fatto che le celle di peltier usano parecchia energia e sono limitate da delta temp. sui due lati della cella... se raffreddi il lato freddo, l'altro lato si scalderà di più... in questo caso stai facendo un riscaldatore, non un refrigeratore... se invece scaldi il lato caldo, il lato freddo sarà piu freddo ma a discapito dei consumi... non lo so... mi piace il progetto ma per ora non sono super ottimista... spero di sbagliare...
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Messaggio di AleDisola » 27/03/2018, 18:10

@naftone1 non riesco a capire.
Qui raffreddi il lato caldo per ottenere freddo, e per ottenere lo scambio termico, tutto qui.
Poi, essendo raffreddato il lato caldo, il lato freddo cederà il freddo all'acqua e prenderà il caldo dall'acqua, infatti ci sono le ventole di raffreddamento sul lato caldo
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